TEKNOLOGI PENGELOLAAN LINGKUNGAN PERTANIAN MENDUKUNG UPSUS

  

TEKNOLOGI PENGELOLAAN

LINGKUNGAN PERTANIAN

MENDUKUNG UPSUS

ISI PAPARAN

  I • PENDAHULUAN

  II • PROGRAM PENELITIAN 2015-2019

  III

• HASIL PENELITIAN UNGGULAN

  IV

• TEKNOLOGI OPTIMASI SAWAH TADAH HUJAN

  PENDAHULUAN Dinamika & Isu Lingkungan Strategis MASYARAKAT PERUBAHAN KETAHANAN SEJAHTERA

IKLIM PANGAN

  INOVASI LAHAN SUB PROGRAM TEKNOLOGI OPTIMAL

  NAWACITA KONTAMINASI KEAMANAN BAHAN KUALITAS

PANGAN

AGROKIMIA

  LINGKUNGAN Melaksanakan penelitian emisi, mitigasi, dan absorbsi gas rumah kaca dari pertanian Serta pencemaran lingkungan dan penanggulangannya

  Permentan No. 27/OT.140/3/2013

TUGAS POKOK

  FUNGSI 

  Melaksanakan penelitian emisi, mitigasi dan absorbsi gas rumah kaca di lahan pertanian 

  Melaksanakan penelitian teknologi pengelolaan pengendalian lingkungan pertanian dan remediasi pencemaran 

  

Melaksanakan penelitian komponen teknologi

budidaya pertanian ramah lingkungan

  _4.000

PENGGUNAAN PESTISIDA DI INDONESIA

  _3.500 3.541 3.368

  3.335 _3.000 2.987 2.768

  2.672 _2.500 2.544 2.246 _{1.500 2.000} 1.928 1.000 ₅₀₀

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Residu pestisida dalam contoh darah manusia

  0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09

  0,1

  K o n sen tr a si ( ppm ) Lindan Aldrin Heptaklor Endosulfan Paration Profenofos

  Nilai ADI

  Lahan Sawah Sektor pertanian:  Korban perubahan iklim

Sumber emisi GRK

Peluang mitigasi  faktor emisi

  

Lahan sub-optimal sawah tadah hujan

• Produktivitas rendah ( hasil gabah musim penghujan = 3- 4 t/ha, dan musim kering = 2- 3 t/ha)
• Rentan terhadap kekeringan (curah hujan tahunan < 1500 mm/th)
• Kesuburan tanah rendah (Kandungan hara rendah: N, P, K, C organik, kapasitas

PROGRAM PENELITIAN 2015-2019

  PROGRAM PENCIPTAAN INOVASI TEKNOLOGI PERTANIAN BIOINDUSTRI BERKELANJUTAN

  

FOKUS PENELITIAN

“LINGKUNGAN PERTANIAN”

  

1. Penelitian emisi dan teknologi mitigasi gas rumah

kaca mendukung pertanian bioindustri berkelanjutan

  2. Penelitian pencemaran bahan agrokimia dan teknologi pengendalian serta remediasi mendukung keamanan pangan nasional

  3. Pengembangan sistem informasi dan data base lingkungan pertanian

• 2

  10

  6

  10

  2

  2

  4

  18

  2

  3

  2

  2

  3

  18

  2

  10

  3

  2

  1

  18

  3

  4

  Sasaran Strategis & Target IKU 2015-2019 SASARAN STRATEGIS OUTPUT AKHIR OUTPUT TAHUNAN/KEGIATAN 2015 2016 2017 2018 2019

  1. Tersedianya data, peta, informasi, dan teknologi hasil penelitian lingkungan pertanian

  2. Terselenggara diseminasi teknologi

   Peta tematik  Teknologi  Alat/prototipe/produ k  Database/informasi

  (Laporan)  Karya tulis ilmiah  Petunjuk teknis  Booklet  Leaflet

  18

  2

  1

• 4
• 6

• 5

  3

  10

  1

  2

  4

  10

  1

  2

  

JUDUL RPTP & RDHP 2015-2016

No

  Judul Komoditas

  1 Penelitian delineasi dan penanggulangan Padi, hortikultura pencemaran residu bahan agrokimia dan logam berat di lahan sawah dan hortikultura

  2 Penelitian teknologi remediasi cemaran residu Padi, hortikultura bahan agrokimia dan logam berat di lahan sawah dan hortikultura

  3 Penelitian adaptasi-mitigasi terhadap keragaman Padi, tebu, ternak, dan perubahan iklim di lahan sawah tadah hujan palawija mendukung pencapaian swasembada pangan

  4 Penelitian dinamika emisi GRK di lahan sawah, Padi, palawija,

HASIL PENELITIAN UNGGULAN

  

PENELITIAN DELINEASI RESIDU PESTISIDA

DAN TEKNOLOGI REMEDIASINYA

  Urea berlapis AA diperkaya Mikroba konsorsia

  Sebaran residu organoklorin lindan

  CHLORDAN (JOMBANG) ENDOSULFAN (BATU) Residu POPs

  ST1 Achoromobacter sp

  S2En

  Catenococcus thiocycli S3Chl Heliothrix oregonensis

  S4Hex

  Bacillus subtillis Persentase degradasi senyawa POPs

  

Teknologi Remediasi Lahan Tercemar POPs

Hasil uji sequensing 16S rDNA menggunakan

BLAST Baku Mutu Logam Berat Tanah Sawah Logam Berat Baku Mutu (mg/kg)

  Vertisol Inceptisol Alloway (2005) Pb 59,0 - 100-400

Cd 19,0 6,9 3-8

  

Hg 7,1 13,6 0,5 Baku mutu  Batas kadar LB yang diperkenankan dalam tanah yang tidak mengganggu tanaman dan mahluk hidup lainnya PENELITIAN MITIGASI DAN ADAPTASI PERUBAHAN IKLIM

EMISI METANA (CH4) DARI BEBERAPA

  No Perlakuan

CH4 kg/ha/musim (Perhitungan MIRSA)

Kg CO2-e

  GKP (t/ha) WJ 2013 GR 2013 WJ 2014 GR 2014 WJ 2015

  

1 Membramo 214 155 108 - - 3970 5,66

  2 IR64 243 95 233 316 394 6410 5,71

  

3 Situ Bagendit 269 268 193 - - 6081 5,16

  

4 Ciherang 292 112 143 216 265 5135 6,15

  

5 Way Apo Buru 211 175 159 - - 4547 5,59

  

6 Inpari 13 199 157 108 - - 3868 5,29

  9 Cibogo - - - 135 358 6168 6,10

  

10 Cigeulis - - - 179 207 4825 6,09

  

11 Mekongga - - - 255 230 5073 5,93

  

12 Ciliwung - - - 383 532 11434 5,77

  

13 Kontrol 253 186 170 113 357 5395 5,03 Teknologi PTT intermittent untuk mitigasi GRK (2007-2009) Perlakuan Indeks produksi/GWP (ton gabah/ton CO

  2 eq) MK 2007 MK 2008 MH 2008 MK 2009 MH 2009

  0.48 PTT Intermittent 0.60 -

  0.48 0.81 - Semi SRI Intermittent - - - -

  0.36 SRI macak-macak - -

  0.97

  0.36

  0.50 SRI Intermittent 0.45 -

  1.32

  0.74

  1.00

  Non PTT Tergenang 0.65 -

  0.74

  0.58 PTT Tergenang 1.12 -

  1.20

  0.69

  0.32 Non PTT Intermittent 1.14 -

  1.03

  0.60

  0.32 Potensi Emisi GRK dari Bahan Alami Penghambat Nitrifikasi

  Bahan mg CO -e/g Bahan mg CO -e/g

  2 2 tanah tanah

  Limbah teh 24,5 Daun 14,8 Ageratum Limbah kopi 17,9 Daun kenikir 14,9

  TEKNOLOGI OPTIMASI SAWAH TADAH HUJAN

  Budidaya Padi Modern Ramah Lingkungan di Lahan Sawah Tadah Hujan

   Varietas unggul baru  Penggunaan Katam terpadu  Pemupukan berimbang  Biokompos (1:4)  PHT

• – biopestisida  Mekanisasi pertanian  Jarwo 2:1  Penggunaan biodekomposer

TEKNOLOGI EMBUNG

TEKNOLOGI EMBUNG/PANEN AIR HUJAN

  Embung tampungan air hujan dan limpasan permukaan Saluran inlet dengan U-Ditch mempercepat

• Varietas
• Pupuk
• Pemupukan
• Pengairan
• Pengendalian
• Mkenisasi

UREA ARANG AKTIF-DIPERKAYA MIKROBA KONSORSIUM

• Jajar legowo

  bergilir

  berimbang

  biokompos 4:1

  

2:1

  Unggu Baru

  Komponen :

  1,5 t/ha Kedelai = 0,5-0,75 t/ha

  Jagung = 2,3-3,2 t/ha Kedelai = Jagung = 1-

  MK. II Palawija (Jagung,

  5,1-6,7 t/ha GKP 5-5,9 t/ha GKP

  MK. I Padi Walik Jerami (WAJER)

  MH Padi Gogorancah (GORA)

  Produktivitas Lahan STH dengan Embung

  4-5 t/ha GKP 1,5-3,0 t/ha GKP

  MK. II Palawija (Jagung,

  MK. I Padi Walik Jerami (WAJER)

  MH Padi Gogorancah (GORA)

  Produktivitas Lahan STH sebelum ada embung

  OPT terpadu

  Teknologi Urea berlapis arang aktif diperkaya mikroba

• Arang/Biochar diaktivasi

  dengan cara dipanaskan Urea

  Alat Granulator dalam tungku dengan suhu Urea Arang Aktif (Urea : Arang

  800-900 °C selama 5 jam

  (UAA) aktif = 80 : 20)

• Arang aktif/biochar

  dihaluskan  diayak dengan

  Diperkaya mesh 50 mikroba Citrobacter sp,

  Sphaerotillus natans, Bacillus sp., Azotobacter, &

  Asam Azospirrillium (mikroba : UAA =

  Kimia 40ml : 1 kg)

  Jenis Mikroba Penurunan Pestisida Untuk Padi Bacillus aryabhattai, Pseudomonas, sp., Azospirilium, sp., Azotobacter, sp., Cromobacterium, sp

  aldrin, dieldrin, heptaklor, DDT

  82%, 83%, 78%, 73%. (Urea Arang

  Aktif dari Tempurung Kelapa + Mikroba)

  Untuk Sayuran Rastonia picketii, Burkholderia cepasia, Bacillus thuringiensis, Stenotrophomonas maltophilia.

  aldrin, dieldrin, heptaklor, DDT, 76%, 73%, 70%,74%. (Urea Arang Aktif dari Tongkol Jagung

  

Teknologi Urea berlapis arang aktif diperkaya dengan

mikroba

• Mikroba)

VARIETAS PADI RENDAH EMISI

  Cultivars CH4 (kg/ha/season) N2O (kg/ha/season) CO2 equivalent (kg/ha/season) Ciherang 192.5

  0.09 4069 Way Apo Buru 165.3 0.35 3574 Inpari 14 208.6 0.40 4501 Inpari 6 200.3 0.41 4326 Situ Bagendit 210.3 0.76 4642 Inpari 13 165.5 0.54 3634

  GWP of various cultivars on rice field in Jakenan Dry Season, 2014

  CH4 Emission (kg/ha/season)

  700 600 500 400 300 200 100

  Ciherang Cibogo Cigeulis Memberamo Hipa Jatim 2 Hipa 18 Inpari 19 Inpari 20

  PENGGUNAAN BIOKOMPOS (BIOCHAR+KOMPOS)

  BIOKOMPOS

  4

  1 Arang limbah pertanian/ sekam

  PUKAN Hasil Samping C-Organik N-Total P-Total K-Total KTK % cmol(+)kg-1

  Kohe segar 26,98 0,11 0,05 0,37

  Hasil Analisis

  200

  y) a _COMPOST

  /d _{RICE STRAW}

  150

  /m2 _BIOCOMPOST g _{Without OM} (m s

  100

  xe Flu

  50

  y CH4 il Da

  13

  26

  41

  55

  69

  83 Days after transplanting 1000

  COMPOST RICE STRAW

  g

  800 BIO-COMPOST

  (m

  WITHOUT OM

  s y) a xe

  600

  u /d Fl /m2

  400

  y CH4 CH4 il

  1000 COMPOST

  ) y 900

RICE STRAW

  a d BIO-COMPOST

  800

WITHOUT OM

  /m2/ 700

  4 600

  (mg CH 500 s xe

  400 lu F

  300 H4 C

  200 y il a

  100 D

  17

  24

  31

  38

  45

  52

  59

  66

  72

  79

  86

PENGHAMBAT NITRIFIKASI

POTENSI GULMA AGERATUM

   Babandotan (Ageratum conyzoides) mengandung 3 asam fenolik (gallic acid, coumalic acid, protochatechuic acid)  menghambat menghambat pertumbuhan gulma Aeschynomene indica, Monochoria vaginalis, Echinochloa crusgalli var Formosensis ohwi.

   Ageratum  penghambat nitrifikasi alami  menurunkan emisi GRK (CH dan N O) pada tanah yang

  4

  2 memiliki potensi emisi GRK tinggi. Penurunan GWP dari beberapa bahan penghambat nitirifikasi alami GWP Penurunan Penurunan Penurunan Bahan alami NI mgCO e/g

  2 CH4 (%) N2O (%) GWP (%) tanah

  20.71 - - - Kontrol/Tanpa NI Limbah daun teh -0.2 -33.5 24.48 -18.2 Sabut kelapa

  58.7 -67.5 22.66 -9.4 Limbah Kopi

  15.5

  11.5

  17.94

  13.4 Daun/bunga

  Babandotan

  58.4

  3.2

  14.79

  28.6 Daun Kenikir

  32.6

  24.2

  14.90

  28.0 Rimpang Kunyit

  34.4

  61.9

  10.51

  49.3

IRIGASI BERGILIR/BERSELANG

  Treatments of ICM and SRI in intensive crop system during four seasons.

  Plant date: 4 Sept 09 Age of seedling: 15 days (Conv and

  ICM); 10 days (SRI. Semi-SRI) Harvest: 30 Dec 09 Plant date: 31 Dec 09 Age of seedling: 15 days (Conv and ICM); 10 days (SRI. Semi-SRI) Harvest: 23 Mar 09 Plant date: 2 Jan 10

  (Conv. ICM); 28 Jan 10 (SRI. Semi-SRI) Age of seedling: 15 days (Conv and ICM); 10 days

  Plant date: 10 June 10 (Conv. ICM); 16 June 10 (SRI. Semi-SRI) Age of seedling: 15 days (Conv and ICM); 10 days

  Sept Okt No v

  De c Jan Feb

  Mar Apr M ay

  Jun e Jul y

  A u gst Sept Ciherang

  Silugonggo Dodokan

  Inpari I First crop

  Second crop Third crop

  Fourth crop 2010

  2009 Grain Yield Season Dry grain yield, harvesting time (t/ha) planting

  CF AWD 15 cm AWD 25 cm Gora 2013/14

  8.28

  8.36

  7.87 ±0.43 ±0.47 ±0.42 WJ 2014

  7.07

  6.97

  6.90 ±0.47 ±0.46 ±0.26 Gora

  8.26

  8.01

  7.95 ±0.37 ±0.66 ±0.77 WJ 2015

  5.00

  5.22

  4.60 ±0.29 ±0.47 ±0.14 Gora 2015/16

  7.72

  8.14

  8.22 ±0.57 ±0.72 ±0.15 Continuous Flooding Reduksi CH dengan

  ₄ AWD antara 29-30%

4 Reduksi CH dgn

  AWD antara 40-60%

  lebih rendah

  lebih rendah dibanding _{Reduksi CH dgn} dibanding irigasi irigasi tergenang (CF)

  900 ⁴ _{33% lebih AWD antara 21-} tergenang (CF) 800 _{AWD antara 30- Reduksi CH dgn 4 rendah} 700 _{40% lebih dibanding irigasi}

  Reduksi CH dgn _{4 rendah tergenang (CF)} 600 AWD 40% lebih _{dibanding irigasi} rendah dibanding _{tergenang (CF)}

  500 irigasi tergenang

  CF (CF)

  400 AWD 300 AWDS 200

  100 GR 2013 WJ 2014 GR 2014 WJ 2015 GR 2015

  SISTEM INTEGRASI TANAMAN- TERNAK

• – ZERO WASTE

SITT  Model Pertanian Berkelanjutan  dengan 10 ciri:

  Pertanian Berkelanjutan

  Model Pengembangan Pertanian Lahan Tadah Hujan Berkelanjutan

  7

5 Sludge Rumah tangga

  Produksi

  2

  1

  6

4 Biogas

  Jajar Legowo

3 Lahan sawah

  Ternak

  8

   OPT Terpadu

  Residue

   Pemupukan berimbang

  

SITT  Pertanian Bioindustri Berkelanjutan meningkatkan

sekuestrasi karbon 5 X

  Parameter Ton CO -e/tahun

  2 I Budidaya Padi Ramah Lingkungan (8,6 ha) Emisi Lahan sawah (A) 114,5 Sekuestrasi Gabah, biomasa (B) 217,2

  II Peternakan (17 ekor sapi) Emisi Fermentasi enterik (C) 18,3 Pengelolaan kohe (D) 0,12 Sekuestrasi Biogas (E) 207 Pupuk Kandang (F) 13,6

  III Karbon netto ICLS (B+E+F)-(A+C+D) 288,3

  Conventional (B)-(A+C+D) 84,3

  4 F :

  1. Food

  2. Feed

BUDIDAYA PADI MODERN RAMLI DI LAHAN

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8 WJ 2013 GR 2013 WJ 2014 GR 2014 WJ 2015 GR 2015

  GKP (t/ha)

  Konvensional Ramli 100 200 300 400 500 600

  WJ 2013 GR 2013 WJ 2014 GR 2014 WJ 2015 GR 2015

  Emisi CH4 (kg/ha/musim)

  Konvensional Ramli

  WJ = Walik _{Jerami GR = Gogo Rancah}

TEKNOLOGI SURJAN

  

 Optimalisasi lahan  Varietas padi rendah emisi

 Komoditas padi, jagung,  Pemupukan berimbang kacang-kacangan, mangga

   Penggunaan biokompos  Penerapan biopori  Jarak tanam jarwo